Sairaat talot sairaat ihmisethomeongelmat?

Sairaat talot sairaat ihmisethomeongelmat? Eduskunta, Ympäristövaliokunta Keskustelun pohjaksi: Mitkä aineet tekevät sisäilmasta terveyshaitallisen? Miten haitta-aineet kulkeutuvat ihmiseen? Miten rakennuksesta tulee sisäilmahaitta-aineiden päästölähde? Rakennuksen tervehdyttäminen? 1

Reitit sisäilmasta ihmisen kehoon: 1. Keuhkojen sisäpinta (epiteeli) on kehon suurin: 70 90 m 2. Sinne kulkee päivittäin 10 20 m 3 ilmaa. Hapenottokyky on tärkein tulevien vuosien terveysennusteeseen vaikuttava tekijä. 2. Nenän kautta kulkee hengitysilma. Nenäontelossa sijaitsevat hajureseptorit ja hajurata (olfactory nerve) vie impulsseja ja aineita suoraan aivoihin. 3. Silmät: sarveiskalvoa peittää vain yhden solun paksuinen elävien solujen kerros. 4. Iho (1 2 m 2 ) on kehon luontaisen immuunijärjestelmän (innate immunity) suurin elin (keratinosyytit). Ihon tiheä elävien bakteerien ketto on panssari ulkoisia mikrobeja vastaan. 5. Ruuansulatuskanavan kautta tulevista haitta-aineista maksa siivilöi suurimman osan pois. Suoliston sisältämä mikrobimassa, n. 100 000 000 000 000 elävää bakteeria, on vahva puolustus. The lung: a magnificen t organ that needs lifelong attention. 2016. The Lancet, Vol 387 (10030), 1789 Hengitystiet Lähde: Ross&Pawlina 2006, Histology, A Text and Atlas, s. 613 2

Oik. Hengitysilman kulkureitit. Keskellä: Elektronimikroskooppikuva (SEM) keuhkoputken karvasoluista (kiliat). Lähde: (Ross & Pawlina, Histology, a text and atlas (5th ed, 2006) s. 613, 621 Kuva: Smith DJ, Gaffney EA, Blake JR. 2008. Resp Physiol & Neurobiol 163 (2008) 178 188 Modelling mucociliary clearance (Review) Keuhkoputkien pintaa peittää kerros 0,005 0,01 mm viskoottista limaa Ilman hiukkasmaiset epäpuhtaudet (mikrobit, pölyt, itiöt, siitepöly ) tarttuvat limaan, lukuunottamatta kaikkein pieninpiä (< 0.001 mm, nanohiukkaset) Keuhkoputken limakerroksen ja kudoksen välissä on liukas kerros perikiliaarista nestettä (PCL): nesteessä keuhkoputken pintaan kiinnittyneet karva-solut (kiliat) soutavat päällä olevaa limalauttaa ylöspäin, kohti nielua. Nieluun saapuva limalautta siirtyy nielemisrefleksin kautta ruokatorveen. (Knowles and Boucher, J. Clin Invest 2002, 109:571-577). 3

Keuhkot ovat kehon haavoittuvin elin : Henkitorvesta haarautuvat keuhkoputket (bronkukset) päättyvät pienten keuhkoputkien (bronkiolit) kautta keuhkorakkuloihin (alveolit), joissa tapahtuu kaasunvaihto: Kuutiometrissä sisäänhengitysilmaa on 0,4 litraa hiilidioksidia Kuutiometrissä uloshengitysilmaa on 40 litraa hiilidioksidia. Haavoittuvin osa hengityselimiä on keuhkorakkulat, joissa kaasunvaihto tapahtuu. Keuhkorakkulassa ei ole omia puolustusmekanismeja. Jos sinne joutuu mikrobeja tai soluja vammauttavia aineita, makrofagit käynnistävät tulehdusreaktion ja rakkula ja/tai pieni keuhkoputki arpeutuu. Tulehdus huonontaa tai estää kasunvaihdon keuhkorakkulassa. KILIAT EIVÄT PALAUTA: kaasuja (rikkidioksidi, typen oksidit, rikkivety ), höyryjä, nesteaerosoleja, mikrobien nestemäisiä päästöjä (mikrovesikkelit). Hengitysilman mukana keuhkoihin päässeet pienimmät hiukkaset (alle 0,005 mm) liikkuvat ilmavirrassa niin nopeasti, etteivät ehdi tarttua keuhkoputkien limaan vaan pääsevät pieniin keuhkoputkiin (bronkiolit) ja keuhkorakkuloihin. Haitalliset kaasut ja vesihöyryn mukana kulkeutuvat haittaaineet (biosidiset kemikaalit, kostutinaineet eli wetting agents) ja kationiset pinta-aktiiviset aineet vammauttavat keuhkon soluja, pieniä keuhkoputkia ja keuhkorakkuloita. 4

hajureseptorit Hajuaistin toimivuus on luotettavin ihmisen elinvoimaisuuden mittari (JM Pinto ym, 2014 (Plos One, 9(10)e107541 Hajusolujen aksonit yhdistyvät hajuradaksi (olfactory nerve), yhdistää hajureseptorit hajukäämiin (olfactory bulb). Hajurata on: Myeliinitupeton hermo, oikoreitti joka kuljettaa aineita suoraan aivoihin, Hajurata on ainoa hermo joka tuo aineita aivoihin ohi veri-aivoesteen (blood-brain barrier). Hajuhermon solut ovat elimistön harvoja neuroneja joilla on sikiökauden jälkeinen kyky uudistua (1 x / kk). axon Hajurataan, sieltä aivoihin Lähde: Ross&Pawlina (2006) Histology, text & atlas, s. 615 5

Hajureseptorit ovat uusiutumiskykyisiä hermosoluja: Hajureseptorien vahingoittuessa (altistus toksiselle aineelle tai virukselle hengitysilman kautta ) altistuu myös aistinimpulsseja vastaanottava keskushermoston alue, keskushermoston alue (hajukäämi, hippokampus), koska nenän kautta saatu toksinen aines, aerosolit, kaasut ja pienhiukkaset, kulkeutuvat hajureseptorien kautta suoraan hajuhermoon ja aksonien kautta edelleen aivoihin aivoveriesteen ohittaen. Näillä hermoston osilla on toimiva uusiutumiskyky: 6 8 viikkoa vahingon jälkeen viikossa hermosolut ovat uusiutuneet terveen veroisiksi (Schwob ym., 2005 Chem. Senses 30 (Suppl) i131-i132). Hajuaistin toimivuudella on osoitettu yhteys henkilön vitaliteettiin: kun USAssa tutkittiin 57 85 vuotiaiden henkilöiden (n= 2005) elinajan toteutumaa, hajuaistin heikkeneminen ennusti (OR, p< 0,001) jäljellä olevan elinajan kuin mikään monista muista (mukaan lukien krooniset sydän-, verisuoni-, syöpäsairaudet) mittareista. Testi oli helppo ja nopea. Tunnistettavaksi tarjottiin 5 hajua: ruusu, nahka, appelsiini, kala ja piparminttu. Tulos luokiteltiin seuraavasti: 4 5 virhettä = anosmia; 2-3 virhettä =hyposmia; 0-1 virhettä = normaali. (Pinto ym, PLOS One 9(issue 10)e107541. 6

Nenän hajuepiteelistä kemikaalit ja mikrobituotteet kulkeutuvat hajuradan kautta aivoihin ja muualle elimistöön. Tämä on kokeellisesti jo osoitettu mm. seuraaville mikrobimetaboliiteille: Satratoksiini G, Roridiini A (Stachybotrys-toksiineja) Kaksijuosteinen RNA (poly IC), virus-rna 1-okteeni-3-ol ( mold alcohol ), monien homeiden tuottama, neurotoksinen VOC Okratoksiini A (Aspergillus westerdijkiae ja useiden muiden Aspergillusten tuottama neurotoksinen aine) Satratoksiini G: nenäonteloon annosteltu toksiini siirtyi vereen ja plasmaan 5 minuutissa, munuaisiin, keuhkoihin, pernaan, kilpirauhaseen, sydämeen ja hajukäämiin (aivot) 15 30 minuutissa Lähteet: Amuzie CJ, Islam Z, Kim JK, Seo J-H, Pestka JJ (2010) Kinetics of satratoxin G tissue distribution and excretion following intranasal exposure in the mouse. Toxicol Sci 116(2): 433-440 Imamura F, Hasegawa Ishii S. 2016. Environmental toxicants-induced immune responses in the olfactory mucosa. Front Immunol 7, art. 475 Inamdar, AA., Hossain MM, Bernstein AI, Miller GW, Richardson JR, Wennstrom Bennett J. 2013. Fungal-derived semiochemical 1-octen-3-ol disrupts dopamine packaging and causes neurodegeneration. Proc Natl Acad Sci U S A.110, 19561 19566 Inamdar, AA., Moore, JC., Cohen, RI. & Bennett, JW. 2012. A model to evaluate the cytotoxicity of the fungal volatile organic compound 1-octen-3-ol in human embryonic stem cells. Mycopathologia 173, 13 20. Inamdar, AA., Masurekar, P., Hossain, M., Richardson, JR. & Bennett, JW. 2014. Signaling Pathways Involved in 1-Octen- 3-ol-Mediated Neurotoxicity in Drosophila melanogaster: Implication in Parkinson s Disease. Neurotox. Res. DOI: 10.1007/s12640-013-9418-7

Välitön myrkyllisyys (ATE) arvioidaan ominaistoksisuuden ja altistumisreitin perusteella: Haitallisin altistumisreitti on hengityselimet (höyryt, pölyt, sumut ) 8

CLP asetuksen hengitysteitä herkistävien aineiden vaarakategoria: 9

ALTISTUMISREITIN TUNTEMINEN ON TÄRKEÄ Hengitystiet ovat ihmisen ympäristöaltisteille haavoittuvin elin. Hengityselinten kautta saatuna kemikaalin tai mikrobin sairastumista aiheuttavaksi annokseksi riittää 1/100 1/1000 siitä, joka nieltynä aiheuttaisi sairastumisen (ks. CLP asetuksen taulukko 3.1.1, edellisessä slaidissa). Keuhkojen kautta saatu altistus menee suoraan verenkiertoon, ohittaen maksassa tapahtuvan toksisuuden poiston, jonka ansiosta ruuansulatuskanavan kautta tulleet aineet ovat haitallisia vasta >100 x korkeammilla annoksilla. Hengitysmyrkyllisyyden ylivoimaisuus tuli v. 2011 ilmi karmealla tavalla Eteläkoreassa, jossa kuluttajille oli myynnissä PHMG biosidia (polyheksametyleeni guanidi) sisältäviä valmisteita ilmankostuttimien limottumisen ehkäisyyn. Nämä valmisteet aiheuttivat keuhkofibroosiepidemian (HDLI, humidifier disinfectant-associated-lung-injury ). Varmuudella PHMG-vammautuneita rekisteröitiin 329 henkilöä, joista 62 menehtyi. Kuolemaan johtaneissa tapauksissa asunnon sisäilma sisälsi keskimäärin 0,8 mg PHMG/m 3, muilla sairauden vakavuusaste korreloi ilman PHMG pitoisuuteen. Keuhkofibroosin lisäksi ilmeni kilpirauhasen atrofioitumista. Lee ym 2012, Environ Sci Technol 46, 2498-2500; Kim KW ym. 2015, Am J Respir Crit Care Med Vol 189(1), 48 56; Park D ym 2014 Environm Health 2014, 13:70; Yoon HM ym, 2016, Eur Radiol 26, 235-243; Paek D ym 2015, Ann Am Thorac Soc 12(12),1813-1821; Kim UH ym 2016, Pediatr Pulmonol 51, 173-182; Kim HR ym, 2016 Arch Toxicol 90:617 632; Song JA ym., Food Chem Toxicol 69, 267-275; Park JH ym (2016) PLOS One 11(3):e0151849. PHMG (ja sen sisaraine PHMB) ovat polymeerisiä aineita, joiden haihtuvuus ilmaan on vähäinen, ja siksi niiden luultiin olevan vaarattomia. Mutta PHMG/B aerosolisoituvat (niin kuin monet muutkin biosidiset kemikaalit) sisäilman kosteuden mukana ja siten altistavat PHMG/B käsitellyissä tiloissa asuvia/toimivia ihmisiä. Suomeen on 2000-luvulla tuotu PHMG/Btä 1000-10 000 kg vuosittain. Siitä formuloituja, 5000 50 000 mg PHMB/litra pitoisia markkinatuotteita myydään edelleen Suomessa sisätilakäyttöön: homesaneeraukseen, ennakoivaan homesuojaukseen, ilmanvaihtolaitteiden ja myyntiin pantavien (uusien) asuntojen käsittelyyn sekä desinfiointisuihkeina (kädet, tekstiilit). Näihin liittyviä yksittäisiä Mirja hengityselinsairastumisia Salkinoja-Salonen, Helsingin Yliopisto on & Aalto tiedossa, Yliopisto, mutta PHMG/B:n roolia sisäilmasta 10 sairastumiseen ei ole Suomessa tutkittu. PITÄISI TUTKIA

Esimerkkejä biohajoamattoman, hengitystoksisen, pitkävaikutteisen tehoaineen harhaanjohtavasta markkinoinnista PHMG-tuotetta markkinoitiin tässä turvallisena terveyden parantajana näyttöä terveyshyödystä ei ole, mutta PHMG:n terveyshaitasta on 11

Tutkimukseen perustuva tieto on tämä: PHMB biosidia koskeva velvoittava komission asetus (EU) annettu 2.10.2013 (2) PHMB eli polyheksametyleenibiguanidi, EU asetus (2 ): PHMB:n vaaraluokitus asetuksen sivulla 16: STOT RE - välitön hengitysmyrkyllisyys: 1 (1 on korkein mahdollinen luokka) Eye Dam - välitön silmävaurion vaara: 1 Skin Sens - ihon herkistyminen: 1 B Carc - syöpävaarallisuus: 2 Acute tox - välitön myrkyllisyys suun kautta : 4. (1) Komission päätös 2012/78/EU (2) Komission asetus (EU) N:o 944/2013 (3) Lisätietoa www.tukes.fi Yhteisen hyvän puolesta, Lääketieteellisen mykologian seuran hallitus Markkinoijat väittävät että rakennushomeet eivät voi tulla resistenteiksi PHMG/B:lle. Tutkimustieto osoittaa toista: pääosa suomalaisista hometaloista löydetyistä homeista on todettu resistentiksi PHMG/B:lle ja boorikemikaaleille, ja monet myös DDAC:lle. Castagnoli ym 2015, SIY raportti 33, s. 353-358; Mikkola ym 2015, Toxicon 99, 58-67 Markkinoijan ilmoitus tuotteen tehoaineista Formula 429 sisältää : bronopol, kvaternäärisiä ammoniumyhdisteitä: didekyylidimetyyliammonium kloridi (DDAC) bentsyyli-c12-16-alkyldimetyyli kloridi, polyheksa-metyleeni biguanidi (PHMB) Tässä on markkinoijan versio tuotteen ominaisuuksista: Formula 429, desinfiointiaine ja mikrobisuoja OPTIMAALINEN ANTIMIKROBIOLOGINEN TUOTE Käytetään sopii erinomaisesti sairaalakäytössä mikrobien ja virusten säännölliseen kontrollointiin, IVkanavien desinfiointiin, vesivahinkoihin kouluissa ja lastenkodeissa ja kohteisiin joiden läheisyydessä oleillaan desinfiointi käsittelyjen aikana.. Patentoitu teknologia estää mikrobien kasvua viikkoja, kuukausia tai vuosia. Ympäristöystävällinen ja myrkytön: Tuote vastaa ominaisuuksiltaan kaikkia nykyisiä ja tulevia säännöksiä, mukaanlukien vuoden 2014 alusta voimaantulevat EN1276, EN13704 ja EN1650 biosidisäännökset. 12

Mistä keuhkoihin joutuu haitta-aineita sisätiloissa? 1. Sisäilman hiukkaset (pöly, sisäilman kemikaaleista ydintyneet nanohiukkaset) 2. Rakennusmateriaalien sisältämien kemikaalien ja niiden johdannaistuotteiden päästöt 3. Ilmanvaihtokoneiden ja kanaviston päästöt (antimikrobisia biosideja, mikrobeja & niiden toksiineja) 4. Rakennuksen ylläpitoon käytetyt tarvikkeet (siivousaineet jotka mm. sisältävät biosideja (antimikrobisia kemikaaleja), ja kostutinaineita (wetting agents); raikasteet, tekstiilit, pintojen ylläpitokäsittely kuten maalaus ja vahaus, ilmanpuhdistimet 5. Mikrobikasvustot ja niiden tuotteet rakennuksessa 6. Ihmisen ja mikrobien päästöt sisäilmaan: epäorgaaniset aineenvaihduntatuotteet: hiilidioksidi, vesihöyry, rikkivety, ja orgaaniset (kemialliset hajusteet, päästöt elimistöstä). Eduskunta, 20161208 Mirja Salkinoja-Salonen, Helsingin Yliopisto & Aalto Yliopisto 13

Hengitysaltistus on vaarallisinta: Epidemiologisissa tutkimuksissa on todettu suihkutettavien siivoustuotteiden käytön ja astmaan sairastumisen yhteys ( UK, ES, NL, I, DE, SE GR, FI, CDN, USA). Zock ym 2007, Am J Respir Crit Care Med 176: 738 Lääkärin toteama astma ilmeni nopeimmin niiden keskuudessa, jotka käyttivät siivoussuihkeita enemmän kuin kerran viikossa (> 3 / viikko) 14

Kuva 43.Sisäilmanäytteenotto mikrobiologisen laadun mittausta varten käynnissä asunnossa, jossa asukkaat sairastuivat sisäilman laadun takia. Tässä mittaaja desinfioi laitteensa juuri ennen näytteenottoa biosidivalmisteella joka sisältää PHMBtä (=polyaminopropyyli biguanidi), bentsalkonkloridia ja isopropanolia. Nämä kaikki ovat biosidisia kemikaaleja. A. Andersenilmakeräin (6-vaiheimpaktori) osiinsa hajotettuna, desinfiointia varten; B. Desinfiointiin käytetty tuote. C. Andersen-keräimen pyyhintä biosidisella desinfiointiaineella. Ahti Yliriesto & Mirja Salkinoja-Salonen. Helsingin Yliopisto.- Lähde: Diagnostisia työkaluja rakennusten patologiaan. Mikrobiol. Julk. 50/2016, s 65 (ISBN 978-952-93-7929-3 pdf) Suomen viranomainen sallii sen, että konsultit keräävät sisäilmanäytteet viranomaispäätöksiä varten siten, että näytteenotin ensin kuorrutetaan pitkävaikutteisilla mikrobeja tappavilla biosideilla ja sitten laitteella kerätään näyte ja toimitetaan akreditoituun laboratorioon viljeltäväksi.. 15

Siivouksen merkitys sisätilojen kemikaalikuormassa on suuri. Laitossiivous tehdään yleisesti leave-on menetelmällä: siivousaine levitetään pinnoille, jää siihen kuivumaan, ei huuhdota pois. Pääosa siivoustuotteiden kemikaaleista (hajusteita lukuunottamatta) on aineita, joiden höyrynpaine on matala, joten ne eivät poistu tiloista haihtumalla. Näinollen: kaikki se kemikaali, jota vuoden mittaan siivouksessa käytetään, poistuu sisätiloista VIIPEELLÄ, kun koneellinen ilmanvaihto (tai muu turbulenssi, tavaroiden, ihmisten liikkuminen), kostutinkemikaalien avustamana, aerosolisoi aineet hengitysilmaan. Siivousaineet sisältävät yleisesti tertiäärisiä ja kvaternäärisiä tensidejä eli orgaanisilla substituenteilla muunnettua ammoniumkloridia, Ne ovat peseviä, antibakteerisisia aineita. Joillakin on myös homeenestovaikutusta. Ne kaikki ovat biosideja, ja ihmiselle hengitysmyrkyllisiä. Keuhkoissa nestepisaraaerosolit liukenevat keuhkojen pinnan kosteuteen, värekarvojen teho keuhkojen kostean limakalvon pintaan levinneen nesteen siirtämiseen ylös keuhkoista on luultavasti huono. Siivoustuotteet sisältävät lähes aina kostutusaineita (wetting agent), joiden tehtävä on alentaa veden viskositeettia niin, ettei se enää näy nestepisaroina muovipinnoilla, vaan leviää pinnoille nanopisaroina, tuottaen silmille näkymätöntä aerosolia joka kostuttaa isomman pinta-alan: pinta kostuu. (Berthod ym 2001 Talanta 55, 69-83; Pinnoille ohueksi kerrokseksi levitetty kostutinaine mobilisoi kiinteiltä sisätilapinnoilta kemikaaleja ja homeiden aineenvaihduntatuotteita. Kostutinaineen mobilisoima toksinen sumu likaa hengitysilman. Eduskunta, 20161208 Mirja Salkinoja-Salonen, Helsingin Yliopisto & Aalto Yliopisto 16

Laitossiivoustuotteet (konesiivous, leave-on siivous) sisältävät 1 8 paino % kostutinkemikaaleja (wetting agent), yleisimmin poly-oksi-etyleenin PEO, ja rasva-alkoholin eettereitä. Lähes kaikki suomen kouluissa ja muissa julkisissa tiloissa käytetyt nestemäiset siivoustuotteet sisältävät kostutinkemikaaleja, kuten : isotridekanoli etoksilaatti (EO6), isodekanoli etoksilaatti, 2- etyyliheksanoli-etoksilaatti. Kostutinkemikaali alentaa veden viskositeettiä, ja lisää veden kulkeutumista ilmaan (pisarakoon pienentyessä), aerosolin muodostus. PEO-aineiden todennäköisiä biologisia ominaisuuksia: Muuttavat limakalvojen toimintaa ohentamalla limakalvon vesiverhoa; Imeytyessään solukalvon läpi solun sisään muuttavat soluliman viskositeettiä. Näistä seuraa todennäköisesti muutoksia solukalvon reseptorien ja jonikanavien toiminnassa. Lisäämällä veden leviämistä hydrofobisille (muovi, maalit) pinnoille edistävät homerihmastojen etenemistä materiaalien pinnoilla 17

Suomalaisista, sisäilmahaittaisista tiloista löydetyt mikrobikannat erittivät solumyrkyllisiä aineitaan sisältävissä pisaroissa (ekstroliittivesikkeleitä) : Myös itiöt ja rihmasto sisälsivät toksisia aineita, mutta kerätyistä pisaroista mitattu toksiinin pitoisuus oli yleensä monin(sata-) kertainen verrattuna tuottajahomeen itiöihin / konidioihin ja rihmastoon. Tuotetut toksiinit olivat kuumennuksen (+100 C) kestäviä ja rasvaliukoisia: liukenivat paremmin rasvaliuottimiin kuin veteen. Maria Andersson, 2016 4000 µm 100µm 18

Homeiden rooli rakennuksen sisäilmaongelmassa? Perinteisesti sisäilmaongelmaisesta rakennuksesta etsitään homeita, ja uskotaan että homeiden itiöt lentävät sisäilmassa ja kuljettavat toksiineja. Kun ruvettiin kriittisesti tutkitaan suomalaisten, vakavasti sisäilmaongelmaisten rakennusten homeita, havaittiin että sisätila/rakennus homeet erittävät toksiininsa nestepisaroina. Ne voivat kasvaa suuriksi, ja näkyvät paljaalla silmällä. Monet niistä fluoresoivat väreillä (punaisia, sinisiä, oransseja, vihreitä) kun niitä valaisee UV-lampulla (360 nm). Eri toksiineilla tuntuu olevan erivärisiä fluoresensseja: okratoksiini A on sinistä jne. Toksiinipisaroita (= ekstroliittivesikkeleitä) homeet tuottavat silloin kun kosteutta on jonkin verran saatavilla. Pisaroiden myrkyllisyys on suuri solutesteissä myrkyllisyys näkyy vielä yli 1000-kertaa laimennettunakin. Turbulenssissa ne osuvat sisätilapintoihin ja kuivuvat sinne. Tämä toksiinien muodostumis- ja leviämistapa selittäisi, miksi monissa tutkimuksissa, joissa on imuroitu sisäilmahiukkasia ilmasta tai pinnoilta erilaisiin ilmasuodattimiin, ei DNA mittauksissa ole löytynyt laadullista eikä määrällistä eroa terveyshaittaisen tilan erottamiseksi normaalista. Lähde: EU-hanke HITEA (paljon julkaisuja). Kostutinkemikaaleilla (kuten siivoustuotteiden sisältämät PEO-yhdisteet), voi olla merkittävä rooli toksiinivesikkelien levittämisessä rakenteista sisäilmaan: kostutinkemikaalit pirstovat hiljaa paikallaan kasvaneet vesikkelit tuhansiksi nanopisaroiksi, jotka leviävät koneellisen ilmanvaihdon turbulenssissa suureen ilmamäärään. 19

Kun home sai kasvaa rauhassa, sen tuottamien toksisten nestepisaroiden volyymi ylitti rihmaston biomassan volyymin! 400 µm 200 µm 200 µm Rauhallisia kasvupaikkoja muodostuu kun rakenteissa on kosteuden ja hiilidioksidin poiskulkeutumista (tuulettumista) estäviä kerroksia. Homeiden aineenvaihdunta tuottaa vesihöyryä ja hiilidioksidia kuten ihmisenkin. Maria Andersson, 2016 20

Laiminlyöty sisäilman pilaaja: rikkivetypitoisuudet vaikka mataliakin voivat olla terveyshaittaongelma Ulkoilman rikkivetypitoisuus on yleensä 0,00011 0, 000033 ppm, kaupungeissa alle 0,001 ppm. Eri ihmisillä rikkivedyn haistamiskynnys vaihtelee: 0,0005 0,3 ppm Yhdyskunta-tasolla on todettu, että MRL tason ylittävä rikkivetypitoisuus liittyy hengitystieoireisiin, aineenvaihduntaoireisiin ja silmä- ja (lakrimaatio) nenäoireisiin (muu kuin flunssa). Viranomaisraportti rikkivedyn haittavaikutuksista: TOXICOLOGICAL PROFILE FOR HYDROGEN SULFIDE U.S. DEPARTMENT OF HEALTH AND HUMAN SERVICES Public Health Service Agency for Toxic Substances and Disease Registry; October 2014 21

MRL, MINIMAL RISK LEVEL: DEFINITION An MRL is defined as an estimate of daily human exposure to a substance that is likely to be without an appreciable risk of adverse effects (noncarcinogenic) over a specified duration of exposure. Suomeksi: MRL, riskin minimointi, tarkoittaa suurinta tietyn määräajan kestänyttä altistumista, josta ei seurannut havaittavissa olevaa terveyshaittaa. MRLs are derived when reliable and sufficient data exist to identify the target organ(s) of effect or the most sensitive health effect(s) for a specific duration within a given route of exposure. Lähde: U.S. DEPARTMENT OF HEALTH AND HUMAN SERVICES Public Health Service, Agency for Toxic Substances and Disease Registry, October 2014 22

Sisäilman rikkivedylle altistumisen terveyshaitat tiedetään tieteellisestä kirjallisuudesta: Sisäilmaan liittyviä haittaoireita asunnoista: valittaneiden(complaint) asuntojen sisäilman rikkivetypitoisuus oli korkeampi, LOD (0,5 0,7 µg/m 3 ) 3.11 µg/m 3, kuin verrokkiasuntojen (noncomplaint) Allen ym (2012) Sci Tot Env 426, 113-119 TUTKIMUKSIA SUOMESTA: Lasten terveyshaittaoireet kaksinkertaistuivat kun sulfidikaasujen pitoisuus ympäristössä (sisällä ja ulkona) ylitti 15 µg/m 3. Päästölähde: selluteollisuuden päästö, ulkoilma ja sisäilma, Marttila ym,(1994) Env Res 66, 152-159: Spontaanien aborttien määrä nousi altistuneilla naisilla ja altistuneiden miesten vaimoilla kaikissa sosiaaliryhmissä asuntoalueella jossa ilman rikkivetypitoisuuden vuosikeskiarvo oli >4 µg/m 3 verrattua alueeseen jossa vuosikeskiarvo oli < 4 µg/m 3. (Päästölähde: viskoosiselluteollisuus). Tiedot kerättiin aluesairaalan vuoden 1975 rekisteristä. Lähde: Hemminki & Niemi (1982). Int Arch Occup Env Health, 51, 55-63. MIKÄ ON MATALIEN RIKKIVETYPITOISUUKSIEN TERVEYSHAITAN MEKANISMI? Rikkivety on lämminveristen eliöiden, myös ihmisen solutoimintoja säätelevä välittäjä-aine (gasotransmitteri), joka säätelee mm. hermojen toimintaa ja mitokondrioiden hapenkulutusta. Ulkoinen vetysulfidi häiritsee elimistön normaalia toimintaa. 23

Rikkivedyn (vetysulfidin) päästölähteitä sisätiloihin: Viemärikaivot ja kuivumaan päässeet hajulukot, viemärivuodot Kipsiä sisältävät, tuulettumattomat rakenteet: kipsilevyt, ruiskukipsi, kipsiä sisältävä tasote, betoni, josta kosteus ei pääse poistumaan (höyrysulkumuovi, vinyylimatto, epoksi, hengittämättömät pinnoitteet ja maalit). Maalla tai muovilla peitetyt jätekipsikasat rakennuksen vieressä tai alla. ULKOILMAN KAUTTA: Maatiloilla: liete- ja lantakaivoissa muodostuu rikkivetyä. Sitä voi ilmavirtausten mukana kulkeutua sisälle asuntoihin tai lähistön julkisiin tiloihin (koulut, päiväkodit) Täyttömaana käytetty kipsijäte tuottaa rikkivetyä jos se peitetään tiiviisti, esim. keinonurmella (Mänttä!) Kaatopaikkakaasut Mirja Salkinoja-Salonen 2016 09 24, Helsingin Yliopisto & Aalto Yliopisto 24

Vetysulfidi (rikkivety) läpäisee biologisen kalvon miljoona kertaa nopeammin kuin vesi. Tämä selittää miksi ulkoisen vetysulfidin vaikutukset näkyvät elimistössä salaman nopeasti. Muut pienet molekyylit H 2 S Diffusiivisuus heksadekaanista veteen Mirja Salkinoja-Salonen 2016 09 24, Helsingin Yliopisto & Aalto Yliopisto 25

Keräintekniikalla mitattu sisätilojen sisäilman sulfidihaittoja Suomessa: Sisäilmahaittaisiin asuntoihin ja koulutiloihin asennetuista (n= 29) kupari- ja hopeakeräimistä todettiin 2 4 viikon keruuajan jälkeen positiivinen EDS vaste 22:ssa (76%). Suomessa ei ole asetettu terveysperusteista viitearvoa sulfidikaasuille viitearvoa muutoin kuin työperäiselle rikkivetyaltistukselle. Sulfidikaasukeräimet. Kuhunkin nappiin (Ø13 mm) on hiilitarralla kiinnitetty 8 mm pala hopea (Ag) ja kupari (Cu) lankaa. (Yllä) Sulfidikeräinten EDS analyysien tuloksia (oik.). Simo Lehtinen ja Mirja Salkinoja-Salonen, 2016. Sulfaatinpelkistäjä-bakteerit (SRB) tuottavat kostuneista kipsituotteista epäorgaanisia sulfideja. Pitkäaikaisesti tai toistuvasti, matalillekin (> 3 µg m -3 ), pitoisuuksille sulfidikaasuja sisältävälle ulko- ja/tai sisäilmalle altistumisen tiedetään aiheuttavan nenä-, silmä- ja neurologisia oireita, erityisesti lapsille. Oireet ovat pitkäkestoisia ja voivat jatkua viikkoja altistumisen jo tauottua. Lähteet: Andersson MA, Aattela E., Mikkola R., Atosuo J., Lilius E-M., Suominen E., Lehtinen S., Viljanen M., Salkinoja- Salonen MS. 2016. Uusia sisäilman tutkimusmenetelmiä. SIY Raportti 34 (toim. Jorma Säteri & Mervi Ahola), s 295-300. Salkinoja-Salonen M. (2016). Diagnostisia työkaluja Mirja rakennusten Salkinoja-Salonen, patologiaan. Helsingin Yliopisto Mikrobiologian & Aalto Yliopisto, julkaisuja 50, pdf: ISBN 978-952-93-7929-3 26

Suomessa on hengitysilman rikkivetypitoisuudelle viitearvo: lypsykarjalle (Maa- ja metsätalous talousministeriö): Lehmiä suojellaan rikkivedyn terveyshaitoilta: viitearvo toistuvalle altistukseen on 0,5 ppm. Suomessa ei ole rikkivety-viitearvoa ihmisen asunnolle eikä myöskään päiväkodeille, kouluille, toimistoille. Terveydelle haitallisia pitoisuuksia näihin sisätiloihin voi tulla viemärivuodoista, kuivaneista vesilukoista, tuulettumattomassa rakenteessa kostuneista kipsilevyistä. Mirja Salkinoja-Salonen 2016 09 24, Helsingin Yliopisto & Aalto Yliopisto 27

Properties of Hydrogen sulfide Ominaisuus lukuarvo CAS numero 7783-06-4 Olomuoto huoneen lämmössä kaasu Molekyylikaava H2S Moolipaino, g/mol 34,08 Tiheys ilmaan verrattuna 1,2 (ilma = 1) Tiheys g/ dm 3 1,363 biologisen kalvon läpäisevyys 0,5 cm s -1 (H2S) Ulkoilman pitoisuus, µg/m 3 < 7 3 Liukoisuus veteen, mg/l 3980 Höyrynpaine, kpa (21 C) 1740 Kiehumispiste, C -60 Sulamispiste, C -82 Vetysulfidi anionin, HS -, pka 6,9 Sulfidi anionin, S 2-, pka >14 Haitallisia altistumisoireita pienillä pitoisuuksilla 2 Muuntokertoimet 20 C (höyry): 1 mg m -3 = 0,7 ppm Krooninen sisätilaaltistuminen, nenäoireet, ylähengitysteiden oireet Silmien verestys, sarveiskalvon punotus, tulehdus kaasusilmä, pitkäaikaisesta altistuksesta johtuva krooninen sidekalvon tulehdus Hajukynnys 1 ppm = 1,4 mg m -3 1 ppm = 1400 µg m -3 0,92 µg m -3 (ka) 3,11 µg m -3 (max) 10 20 ppm oireita jopa 1 ppm 0,008 ppm Hajukynnys 0,011 mg m -3 Mädän kananmunan haju 0,02 Mirja 0,13 Salkinoja-Salonen, ppm Helsingin Yliopisto & Aalto Yliopisto, Kosteus ja rikkivety: Miksi matalakin (alle 15 ppb) rikkivetypitoisuus on sisäilmaterveyshaitta? Kipsin mikrobiologinen konversio rikkivedyksi käynnistyy hapettomissa, kosteissa oloissa; Sulfaatilla hengittävät bakteerit tuottavat itse tarvitsemansa kosteuden. Rikkivedyn tuotto voi jatkua ilman ulkoista kosteuden-lähdettä. Rikkivety on rasvahakuinen ja läpäisee muovit miljoona kertaa nopeammin kuin vesi. Rikkivety on ilmaa raskaampaa. Se voi jäädä leijumaan kuoppiin, kellareihin ym tai nousta ylös diffusiivisesti kylmemmistä tiloista lämpimiin. Rikkivety on lämminveristen eliöiden, myös ihmisen solutoimintoja säätelevä välittäjä-aine (gasotransmitteri), joka säätelee mm. hermojen toimintaa ja mitokondrioiden hapenkäyttöä. Ulkoinen vetysulfidi häiritsee elimistön normaalia säätelyjärjestelmää. 28

Kipsilevyissä on muitakin mikrobiologisia riskejä, jotka rakentamisessa tulisi huomioida: our results suggest that these three fungal species are already embedded in the materials,.before the panels reach the retailers/building site: Aspergillus hiratsukae, Stachybotrys chartarum, Chaetomium globosum Kipsin rakennusmateriaalikäyttöön liittyviä mikrobiologisia riskejä: TANSKAn teknillisen yliopiston tutkijat osoittivat, että rakennuskipsilevyt sisältävät mykotoksiineja tuottavien homeiden kasvukykyisiä itiöitä. Ne lähtivät kasvamaan kun levy kostui. Aspergillus alkaa kasvaa ilman kosteuttakin. 29

Suomalaisesta rautakaupasta uutena ostettu kipsilevy: laineri on täynnä Aspergilluksia. Kipsilevyn lainerin pintaa Samankaltainen tilanne kuin Tanskassa. Kuva: Simo Lehtinen; näyte Maria A Andersson & Johanna Salo 30

Kuva 39. Palanen käyttämätöntä kipsilevyä asetettuna mallasuute-agar maljalle kasvoi maljan täyteen (yllä) homeita. Puhtaaksi viljeltäessä tästä maljallisesta saatiin eroteltua kymmenen erilaista homepuhdasviljelmää (keski). Kun mallas-agar alustaa terästettiin PHMG bioisidilla (500ppm), niin kolme kymmenestä alkuperäisestä osoittautui resistentiksi tälle biosidille (alla) Maria Andersson ym (2014) Tsr112134 31

USAn ympäristöviraston (EPA) tutkijat kiinnittivät äskettäin huomiota siihen, että asukkaiden astmaisuus korreloi rakennuksen kipsilevyjen määrään: Kipsin rakennuskäyttöön liittyy astmariski. Se voi rikkivedyn tuoton ohella liittyä muuhunkin: 1. Kostutinkemikaalit (wetting agents, ilmakupla-aineet ) joita kipsiin ja betoniin lisätään kuivausenergian tarpeen vähentämiseksi. Kostutinkemikaalit ovat ihmisen keuhkoille haitallisia aineita (tuottavat aerosolia, rikkovat limakerroksen). 2. Kipsituotteiden mukana rakennukseen ostetaan toksiineja tuottavien, biosideille resistettien homeiden itiöitä. 3...tai johonkin muuhun Gypsum drywall used, million kg Asthma prevalence in the US, % 32

Tämän tutkijan johtopäätöksiä: Mitä pitäisi juuri nyt tehdä sisäilmaongelma ratkaisemiseksi? Alkajaisiksi näin: 1. Yritetään hankkia mittaustietoa altistuksesta: Otetaan käyttöön saatavilla olevat mittarit tilojen käyttäjien hyvinvoinnin dokumentointiin. Esimerkiksi: tilankäyttäjien hajuaistin mittaus työ/opetus tiloissa. (Lähdeviite: NSHAP menetelmä, Pinto ym PLOS One 9(10)e107541), silmä-ärsytyksen mittaus NØrgaardin - menetelmällä joka sopii myös lapsille (silmän räpsytysfrekvenssin dokumentointi videokameralla), muita soveltuvia mittauksia sitä mukaa kuin löytyy (uuden sukupolven NO mittarit uloshengitysilmalle?) 2. Lopetetaan sisätiloissa käyttö (ainakin leave-on käyttö) sellaisilla tuotteilla joiden käyttöturvallisuustiedote (KTT) ilmoittaa H318 (vaurioittaa vakavasti silmiä), H319 (ärsyttää vakavasti silmiä), R41 (vakavan silmävaurion vaara (kostutinkemikaalit ovat näitä), H332 (haitallista hengitettynä), R37 (ärsyttää hengityselimiä) jne 3. Siirrytään rinse-off siivoukseen. Opetellaan lukemaan ja ymmärtämään siivoustuotteiden KTT ja tuotepakkauksen päällys. 4. Selvitetään kaasumaisten sulfidien päästöt sisätilaan (sulfidikeräimillä), tarkastetaan ja täytetään vesipisteiden vesilukot aina tilojen tyhjilleen joutumisvaiheessa (lomat, viikonloput). Jos sulfideja löytyy, selvitetään päästölähde. 5. Monitoroidaan 24/7 kaikkien henkilökäytössä olevien sisätilojen hiilidioksidipitoisuutta: jos pitoisuus nousee öisin/viikonloppuisin ilman järkevää selitystä, tilojen ollessa tyhjä, jossakin on mikrobikasvusto, viemärivuoto tms. Etsitään se. 33

Sitten voisi jatkaa vaikka näin: 6. Puhdistetaan koneellisen ilmanvaihdon laitteet perinteisillä vesi-saippua menetelmillä useita kertoja vuodessa. Hankitaan rinnakkaiset syöttöilman suodattimet: kun tuloilmalinjan toinen putki on käytössä, toinen pestään. 7. Tarkistetaan IV. kanavien tuloilman virtaus. Jos tuloilma on koneellinen, sen pitää olla aina päällä, mutta virtauksen voisi asentaa automaatilla säädetyksi hiilidioksidianturin ohjauksessa. (hiilidioksidi yläraja esim. 800 ppm) 8.. Poistetaan höyrysulut sisäseinistä (vaihdetaan hengittäviin). 9. Ei käytetä kemikalisoituja (antimikrobisia) suodattimia eikä kemikaaleja IV kanaviin eikä valmiiksi kemikaaleilla imeytettyjä liinoja ym. siivouksessa. 10. Korvataan sisätiloissa muovitetut pinnat muilla materiaaleilla: puu-lankku ritilän päällä, kiviaines/laatat jne) koska muovi varastoi haitallisia kemikaaleja sisäilmasta. 11. Pyritään mahdollisuuksien mukaan tilakohtaiseen ilmavaihtoon ja paine-ero joko lähelle nollaa tai lievästi ylipaineinen sisätila. Tutkitaan, tarvitaanko koneellista poistoilmaa vai voi poistoilma olla painovoimainen (hormi) Avataan ikkuna kerran päivässä vaikka poistoilma olisikin koneellinen. 12. Ei käytetä sisätiloissa biosidipitoisia maaleja (esim. isotioatsoloni tai DDAC (didekyyli-dimetyyli ammoniumkloridi) pitoisia eikä hajusteita sisältäviä tuotteita (siivousaineet, tekstiilinpesuaineet) 13. Selvitetään onko sisätiloissa biosidiresistenttejä mikrobeja (laskeumamaljat tai pyyhintänäytteet): booraksi 1000 ppm, boorihappo 1000ppm, DDAC 250 ppm, PHMB 500 ppm, kloramiini 1000 ppm. Verrokkinäyte ulkoterassilta. 14. Tutkitaan TSA tai THG maljan avulla sisätilan bakteeritilanne. Verrokkina ulkoilma. Jos 1 tunnin laskeumamalja jää tyhjäksi (ei pesäkkeitä), selvitetään syy siihen. 15. Muuta..? 34

Kiitämme: Aalto Yliopiston professoreja Juha Paavola, Arto Visala, Heidi Salonen, Jarek Kurnitski, Martti Viljanen( 29.5.2015) ymmärtämyksestä ja asiantuntemus tuesta. Helsingin Yliopiston paikallistuesta: EYT laitoksen johtoa, kolleegoja prof. Per Saris ja prof. Kaarina Sivonen. Laboratorioavusta kiitämme Mika Kalsia, Riitta Saastamoista ja Arto Niemistä, ja monesta muusta avusta Hannele Tukiaista ja Tuula Suorttia. Prof. Leif C. Anderssonia (Helsingin Yliopisto) ja Maria Hautaniemeä (EVIRA) kiitämme altistus-kokeissa käytetyistä eläin- ja ihmissoluista. Viikin tiedekirjastoa kiitämme avusta tiedonhankinnassa. Tutkimuksen mahdollistaneista tukijoista kiitämme: Työsuojelurahastoa (hanke TSR 112134) ja Suomen Akatemiaa (ToxicPM, 253727) tutkimustyön resurssoinnista. Hankkeen tukiryhmää hyvistä ideoista ja keskusteluista: Ville Valtonen, dos. Helena Mussalo-Rauhamaa, työterveyslääkäri Sture Aspelin ja TSR:n tutkimusasiamiehet Ilkka Tahvanainen, Anne-Marie Kurka Kiitos! MSS 35